Jauh di bawah ais Antartika, sebuah tasik purba penuh dengan bentuk kehidupan yang memakan batu. Sampel minuman dingin dari Tasik Whillans, yang terletak 2600 kaki di bawah Lembaran Ais Antartik Barat, menunjukkan bahawa badan air yang dikebumikan memegang hampir 4000 spesies atau kumpulan spesies mikrob.
Kandungan Terkait
- Beribu-ribu Spesies Yang Ditemui di Danau Memotong Daripada Dunia untuk Jutaan Tahun
- Vostok: Mencari Kehidupan di bawah Glacier Antartika
Permukaan tasik mungkin terdedah pada zaman Pleistocene akhir, 1 juta tahun yang lalu. Sejak itu perairannya telah melihat hampir tidak ada cahaya matahari dan suhu purata sekitar -63 darjah Fahrenheit. Penemuan itu mengesahkan petunjuk bahawa kehidupan mencari jalan untuk bertahan dalam persekitaran yang melampau, dan ia meningkatkan kemungkinan bahawa beberapa bentuk kehidupan dapat hidup sekarang pada bulan-bulan berliku di seluruh sistem suria, seperti bulan bulan Jupiter di Europa.
Tasik Whillans adalah salah satu daripada beratus-ratus tasik subglase yang berterusan di bawah Antartika. Satelit pertama kali mendedahkan badan-badan air yang tersembunyi ini beberapa dekad lalu. "Persoalan yang luar biasa ialah sama ada persekitaran di dasar lembaran ais sebenarnya sesuai untuk kehidupan mikroba untuk berterusan, " jelas Brent Christner, ahli mikrobiologi di Louisiana State University di Baton Rouge.
Christner adalah sebahagian daripada pasukan Whillans Ice Stream Research Drilling Access (WISSARD), yang merangkumi pelbagai institusi di seluruh dunia dan termasuk tentera saintis dan pelajar. Sejak tahun 2009, anak-anak WISSARD cuba mencari tahu kehidupan seperti di benua selatan. Para saintis mula mengesyaki bahawa mikrob mungkin boleh hidup di belakang glacier kembali pada tahun 1999. Sampel teras dari tasik Antartika terbesar, Lake Vostok, mendedahkan jejak genetik mikrob yang beku di tepi lembaran ais. Tetapi ada kemungkinan para pengejar ini berasal dari cecair penggerudian yang terkontaminasi, dan sama ada mereka mewakili sebahagian daripada ekosistem pernafasan yang masih hidup untuk perdebatan. (Tidak pernah mendakwa bahawa tasik mungkin mengandungi ikan.)
Beberapa perkara yang menjadikan Tasik Whillans sebagai tapak calon yang baik untuk mencari kehidupan subglase. Ia hanya terletak kira-kira setengah batu di bawah permukaannya, berbanding kedalaman dua batu Lake Vostok. Tasik juga mengalir ke Laut Ross, jadi mana-mana bahan pencemar yang berpotensi akan dibasuh, meninggalkan tasik yang agak murni selepas penggerudian. Belum lagi tasik itu hanya 600 batu dari stesen penyelidikan terdekat, yang bermakna pasukan boleh memandu ke tapak bukannya terbang.
Pada tahun 2013, pasukan WISSARD menaiki perjalanan jalan raya Antartika. Di tapak ini, mereka menggunakan sistem penggerudian air panas khas untuk menggali ais. Apabila bor itu turun, ia meleleh, ditapis, direbus, pasteur dan ais glasial UV yang dirawat dan kemudian digunakan sebagai cecair penggerudian steril. "Ia seperti air gred farmaseutikal, " kata Christner.
Perkhemahan Antartika pasukan WISSARD. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
Alat borehole digunakan untuk mengambil sampel air dan sedimen dari Tasik Whillans. (Brent Christner) 
Seorang ahli pasukan WISSARD melihat lubang bor di tapak penggerudian tasik. (Reed Scherer) 
Contoh sedimen dari katil Tasik Whillans. (Reed Scherer / Northern Illinois University) 
Koloni bakteria dibiakkan dari sampel air dari Tasik Whillans. (Brent Christner) 
Imej mikroskop elektron menunjukkan sel mikroba dengan zarah sedimen yang dilampirkan dari Tasik Whillans. (Trista Vick-Majors) 
Tapak gerudi pasukan WISSARD di atas Tasik Whillans di Antartika. (Brent Christner) 
Dibawa oleh kapal angkasa Galileo NASA, pemandangan permukaan bulan Yupiter, Europa, yang boleh menjadi pelabuhan laut yang gelap dan kering. Mana-mana ekosistem yang mungkin hidup di lautan Eropah boleh menyerupai yang terdapat dalam persekitaran yang melampau di Tasik Whillans. (NASA / JPL-Caltech / SETI Institute) Sebaik sahaja mereka sampai ke tasik, mereka mencuba air dan sedimen dari dasar tasik. Dalam makmal bidang, mereka dapat membuat profil genetik dan kimia persekitaran tasik dan penduduknya. Untuk memikirkan berapa banyak spesies yang mungkin tinggal di Tasik Whillans, para penyelidik menyifatkan gen yang menetapkan protein ribosom, salah satu struktur biologi tertua dan paling konservatif di Bumi. Berdasarkan tahap variasi dalam urutan ribosom gen ini, mereka menganggarkan bahawa air mengandungi 3, 931 spesies atau kumpulan spesies, laporan pasukan hari ini dalam jurnal Nature . Sesetengah mungkin baru untuk sains, tetapi hanya analisis genetik yang lebih lanjut akan pasti.
Pasukan kemudian memberi makan organisma yang terpencil dari nutrien yang berbeza di dalam makmal untuk mengetahui jenis bug yang aktif dalam ekosistem ini. Di dalam tasik di permukaan, anda akan mendapati banyak mikroba yang menggunakan tenaga dari cahaya matahari untuk mengubah karbon dioksida menjadi sebatian organik yang lebih rumit, seperti gula, dan menggunakannya untuk tenaga. Ini adalah fotosintesis asas. Dalam kedalaman gelap Tasik Whillans, pasukan mendapati mikroba yang sebaliknya menggunakan nutrien kimia di dalam air untuk memperbaiki karbon mereka. Kebanyakan mikroba Antartika mendapatkan tenaga mereka daripada menukarkan amonium ke dalam bentuk lain nitrogen, sementara yang lain mendapatkan tenaga mereka dari sebatian besi dan sulfida. Semua nutrien ini didapati dalam sampel lasik.
Ini adalah tempat makan batu masuk. Besi dan sulfida dapat masuk ke dalam air dari batu-batuan di bawah tanah apabila ais glasier menggosok ke dasar dasar benua. "Dalam erti kata, mikroba 'memakan batu' - meskipun dalam praktiknya mereka melekat pada zarah-zarah mineral dan membantu mereka membubarkan, " tulis Martyn Tranter, seorang ahli glasiologi di University of Bristol, dalam editorial Nature . Ammonium mungkin dihasilkan oleh bakteria yang memakan mikrob mati di dalam tasik.
Masih banyak soalan yang tidak dijawab mengenai penduduk Tasik Whillans dan bagaimana mereka menyumbang kepada ekosistem di Lautan Selatan. Siasatan lanjut mungkin mendedahkan peranan makhluk-makhluk subglase ini dalam kitaran kimia dan biologi yang lebih besar di Bumi. Sementara itu, penyelidik lain teruja tentang implikasi untuk lautan luar angkasa.
"Fakta bahawa kepekatan dan kepelbagaian hidup yang dikesan di tasik subglacial ini wujud bermakna ada tanda yang sangat baik untuk kewujudan kehidupan di Europa, walaupun butirannya berbeza, " kata Cynthia Phillips, ahli geologi planet di SETI Institute di California. Tasik Whillans bukanlah kembar yang sama dengan lautan yang berais yang dianggap wujud di bawah kerak es yang berbentuk bulan Yupiter. Permukaan Europa mungkin lebih daripada enam batu tebal, dan lautannya melebihi 31 batu di luar sana. Kami juga belum mengetahui sama ada lautan Europa datang dengan lapisan kaya, nutrien kaya sedimen marin. Tetapi ekosistem Tasik Whillans masih merupakan perkara yang paling dekat yang kita lihat kepada mikrob alien yang mungkin berenang di lautan jauh, jauh.
